GB/T 3098.1-2010 legt die mechanischen Eigenschaften von Schrauben und Bolzen aus Kohlenstoffstahl und legiertem Stahl fest. Diese Norm definiert Festigkeitsklassen, Werkstoffe und Leistungsanforderungen, um die Zuverlässigkeit in verschiedenen Anwendungen zu gewährleisten. Sie gilt für Verbindungselemente mit Nenngewindedurchmessern von M1,6 bis M39, die bei Temperaturen zwischen -50 °C und +300 °C eingesetzt werden, und enthält Kernbestimmungen für das Verhalten bei Raumtemperatur.
Inhaltsverzeichnis
- Kennzeichnungssystem für Stoffklassen und Werkstoffe
- Mechanische und physikalische Eigenschaften
- Häufig gestellte Fragen (FAQ)
Kennzeichnungssystem für Stoffklassen und Werkstoffe
5. Bewertungssystem für Immobilienklassen
Die Bezeichnung der Eigenschaftsklasse für Bolzen, Schrauben und Gewindebolzen besteht aus zwei durch einen Punkt getrennten Zahlen:
- Die Zahl(en) links vom Punkt stellen 1/100 der nominellen Zugfestigkeit (R) dar.m, nom) in MPa.
- Die Zahl rechts neben dem Punkt ist das Zehnfache des Verhältnisses der nominellen Streckgrenze (niedrigere Streckgrenze R).eL, nom) oder die nominelle Spannung bei nichtproportionaler Dehnung von 0,2% (Rp0.2, nom) oder die Nennspannung bei nichtproportionaler Dehnung von 0,0048d für Verbindungselemente (Rpf, nom) zur nominellen Zugfestigkeit (Rm, nom) .
Beispiel: Ein Befestigungselement mit einer nominellen Zugfestigkeit Rm, nom Bei einer Zugfestigkeit von 800 MPa und einem Streckgrenzenverhältnis von 0,8 entspricht dies der Eigenschaftsklasse „8.8“. Produkte mit ähnlichen Materialeigenschaften, aber reduzierter Belastbarkeit, sind mit „08.8“ zu kennzeichnen (siehe Abschnitt 10.4).
Das Produkt aus nomineller Zugfestigkeit und Streckgrenze ergibt die nominelle Streckgrenze in MPa. Anhang A enthält Daten zum Zusammenhang zwischen nomineller Zugfestigkeit und Bruchdehnung für jede Eigenschaftsklasse.
Die Kennzeichnung und Etikettierung der Festigkeitsklassen erfolgt nach Abschnitt 10.3, für reduzierte Belastbarkeit nach Abschnitt 10.4. Dieses Kennzeichnungssystem kann auch für Größen außerhalb des Standardbereichs (d > 39 mm) angewendet werden, sofern die Anforderungen der Tabellen 1 und 2 erfüllt sind.
6. Materialien
Tabelle 1 legt die Grenzwerte für die chemische Zusammensetzung und die Mindestvergütungstemperaturen für Stähle der jeweiligen Festigkeitsklasse fest. Die chemische Zusammensetzung muss den einschlägigen nationalen Normen entsprechen.
Hinweis: Bestimmte chemische Elemente können in einigen Ländern durch Vorschriften beschränkt oder verboten sein. Gegebenenfalls ist dies zu beachten.
Die Anforderungen an Verbindungselemente gemäß Kapitel 4 GB/T 5267.3 gelten auch für feuerverzinkte Verbindungselemente.
Tabelle 1: Materialien
| Immobilienklasse | Werkstoff- und Wärmebehandlung | Grenzwerte für die chemische Zusammensetzung (Gussanalyse, %)A | Anlasstemperatur (°C min) | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| C | P | S | BB | ||||
| min | max | max | max | max | |||
| 4.6CD | Kohlenstoffstahl oder Kohlenstoffstahl mit Zusätzen | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | Nicht angegeben | — |
| 4.8D | |||||||
| 5.6e | 0.13 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 5.8D | — | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 6.8D | 0.15 | 0.55 | 0.05 | 0.06 | |||
| 8.8f | Kohlenstoffstahl mit Zusätzen (z. B. B, Mn, Cr), vergütet oder | 0.15e | 0.4 | 0.025 | 0.025 | 0.003 | 425 |
| Kohlenstoffstahl vergütet oder | 0.25 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| Legierter Stahl, vergütetG | 0.2 | 0.55 | 0.025 | 0.025 | |||
| (Die Tabelle wird mit ähnlicher Struktur für die Eigenschaftsklassen 9.8, 10.9 und 12.9 fortgesetzt. Weitere Einzelheiten entnehmen Sie bitte der Norm.) | |||||||
A Im Streitfall gilt die Produktanalyse.
B Bor-Gehalt bis zu 0,005%, nicht wirksames Bor wird durch Titan und/oder Aluminium kontrolliert.
c Bei kaltgeformten Verbindungselementen der Größen 4.6 und 5.6 kann eine Wärmebehandlung zur Erzielung von Plastizität und Zähigkeit erforderlich sein.
D Zulässiger Automatenstahl mit max. S 0,34%, P 0,11%, Pb 0,35%.
e Für borlegierten Kohlenstoffstahl <0,25% C, min Mn 0,6% für 8,8, 0,7% für 9,8 und 10,9.
f Die Werkstoffe müssen vor dem Anlassen eine ausreichende Härtbarkeit für ~90%-Martensit im Kern aufweisen.
G Legierter Stahl mit mindestens einem der folgenden Elemente: Cr 0,30%, Ni 0,30%, Mo 0,20%, V 0,10%; bei Vielfachen muss die Summe mindestens 70% betragen.
h Keine weiße Phosphidschicht auf der Oberfläche 12.9; diese vor der Wärmebehandlung entfernen.
ich Bei der Verwendung von 12.9 ist Vorsicht geboten, da die Möglichkeiten des Herstellers, die Einsatzbedingungen und die Anziehmethoden zu berücksichtigen sind; es besteht die Gefahr von Spannungsrisskorrosion.
Mechanische und physikalische Eigenschaften
Verbindungselemente bestimmter Festigkeitsklassen müssen bei Umgebungstemperatur die in den Tabellen 2 bis 7 aufgeführten mechanischen und physikalischen Eigenschaften erfüllen.1Kapitel 8 beschreibt Testmethoden zur Überprüfung der Konformität.
Anmerkung 1: Auch wenn das Material den Anforderungen der Tabelle 2 entspricht, kann die Belastbarkeit einiger Verbindungselemente aufgrund ihrer Größe reduziert sein (siehe 8.2, 9.4, 9.5).
Anmerkung 2: Nicht alle Klassen gelten für alle Verbindungselemente; Produktnormen legen Klassen fest, die sich auf nicht genormte Verbindungselemente beziehen können.
Tabelle 2: Mechanische und physikalische Eigenschaften von Bolzen, Schrauben und Gewindebolzen
| NEIN. | Mechanische oder physikalische Eigenschaften | Immobilienklasse | |||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 4.6 | 4.8 | 5.6 | 5.8 | 6.8 | 8.8 | 9,8 (d ≤ 16 mm) | 10.9 | 12.9 | |||||
| d ≤ 16 mmA | d > 16 mmB | ||||||||||||
| 1 | Zugfestigkeit RM / MPa | nomc | 400 | 400 | 500 | 500 | 600 | 800 | 800 | 900 | 1000 | 1200 | |
| min | 400 | 420 | 500 | 520 | 600 | 800 | 830 | 900 | 1040 | 1220 | |||
| (Die Tabelle enthält weitere Eigenschaften wie Streckgrenze, Härte usw. Vollständige Daten finden Sie in der Norm.) | |||||||||||||
A Werte nicht für strukturelle Verschraubungen.
B Für strukturelle Verschraubungen d ≥ M12.
c Nominalwerte nur für die Bezeichnung (Kapitel 5).
1 Schlagenergieprüfung bei -20°C (siehe 9.14).
Häufig gestellte Fragen (FAQ)
- 1. Welche Bedeutung hat die Kennzeichnung der Eigenschaftsklasse, beispielsweise „8.8“?
- Es weist eine nominelle Zugfestigkeit (800 MPa) und ein Streckgrenzenverhältnis (0,8) auf und gewährleistet so eine standardisierte Leistungsfähigkeit für die Auswahl in technischen Anwendungen.
- 2. Warum kann ein Befestigungselement trotz Erfüllung der Materialanforderungen eine reduzierte Belastbarkeit aufweisen?
- Aufgrund von Geometrie- oder Größeneffekten, wie in 8.2 und 9.4 erwähnt, kennzeichnen Sie solche Fälle als „08.8“.
- 3. Welche Vorsichtsmaßnahmen sind für Verbindungselemente der Festigkeitsklasse 12.9 erforderlich?
- Bei der Auswahl der Fertigungsmöglichkeiten, der Einsatzbedingungen und der Befestigungsmethoden ist auf Spannungsrisskorrosion zu achten; eine weiße Phosphidschicht ist nicht zulässig.
- 4. Wie werden chemische Zusammensetzungen überprüft?
- Durch Analyse der Gussform, mit Produktanalyse bei Streitigkeiten; Einhaltung nationaler Normen und regionaler Beschränkungen für Elemente wie P und S.
- 5. Welche Prüfungen bestätigen die mechanischen Eigenschaften?
- Zugversuche für RM und ReL, Härteprüfungen (HV, HB, HR), Schlagenergie bei -20°C für d ≥ 16 mm und Oberflächenfehlerprüfungen nach GB/T 5779.1 oder 5779.3.
- 6. Sind diese Normen auch auf Feingewindebefestigungen anwendbar?
- Ja, in den Tabellen 6 und 7 sind die Mindestzug- und Prüflasten für Feingewinde angegeben, die analog zu Grobgewinden berechnet werden.
